循环中内皮祖细胞非折叠蛋白反应在视网膜新生血管疾病中的作用研究

Retinal neovascularization is the final and common cause of blindness in many sight threatening diseases. Circulating endothelial progenitor cells (EPCs), derived from bone marrow hematopoietic stem cells, play a critical role in vascular repair and maintenance. Recent researches show that EPCs are functionally compromised in diabetes contributing to microvascular complications. However, the mechanisms by which EPCs regulate the retinal angiogenesis remain elusive. .Unfolded protein response (UPR) induced upon pathological condition is responsible for relieve the stress and regained the homeostasis, while prolonged activation of UPR initiates the pro-apoptotic processes to clear the unhealthy cells. Herein, we are going to decipher the role of UPR in regulating the EPC function and their effect on retinal neovascularization. We will examine the UPR in EPCs in an oxygen induced retinopathy model to enunciate the existence of UPR in EPCs in retinal vascular dysfunction. And we will also regulate the UPR by chemical chaperone in cultured EPCs and evaluate the effects on EPC proliferation, migration and apoptosis. The understanding of the pathogenesis of retinal neovascularization can lead to the identification of novel therapeutic strategies.

视网膜血管新生血管是造成患者视力丧失的共同终末的病理机制。循环中内皮前体细胞（EPCs）来源于骨髓造血干细胞，参与成体血管修复及正常功能的维护。近期研究显示，糖尿病患者EPCs功能的异常在糖尿病血管并发症中扮演着重要角色。然而，EPCs功能调控及其在视网膜新生血管形成过程中的作用尚不清楚。.疾病状态下，非折叠蛋白反应（UPR）被激活，参与细胞稳态维持和功能调节，甚至启动程序性细胞死亡。本研究拟检测OIR小鼠中骨髓及血液中EPCs的数量、非折叠蛋白反应（UPR）激活情况及其在视网膜中的分布差异，探索EPCs在视网膜血管损伤及新生血管形成中的作用；应用药物干预体外培养EPCs的UPR激活状态，明确UPR对EPCs的凋亡、迁移及增殖能力影响，进一步揭示视网膜新生血管形成的病变机理，探索其成为治疗视网膜新生血管性疾病新靶点的可能性，为研发新的抗新生血管药物提供理论依据。

视网膜血管新生血管是造成患者视力丧失的共同终末的病理机制。循环中内皮前体细胞（EPCs）来源于骨髓造血干细胞，参与成体血管修复及正常功能的维护。我们前期研究结果显示长期的2型糖尿病小鼠骨髓中EPCs的集落形成功能异常，血液循环中EPCs数量减少，给折叠蛋白反应（UPR）异常激活，视网膜毛细血管密度下降，局部VEGF及HIF升高，提示视网膜血管的丢失与EPCs功能异常有关。然而，小鼠糖尿病模型视网膜无新生血管形成（已在Diabetologia，2015-9发表），无法回答EPCs功能调控及其在视网膜新生血管性疾病的作用。因而，本研究应用OIR模型作为研究对象，P12、P15及P17视网膜血管化及新生血管形成过程中，EPCs的功能及UPR的激活状态。我们的研究结果显示，在OIR的各时间点，P12及P15骨髓中的EPCs增殖能力下降，P15动员到外周血的EPCs数量下降。培养的骨髓EPCs中 XBP1-s、ATF6及ATF4的mRNA转录增加，且pPERK、ATF4、CHOP等蛋白水平增加，提示三条UPR通路的不平衡激活可能与其功能异常相关。我们的研究结果提示，高氧激活骨髓EPCs的UPR反应，使其增殖能力及动员功能异常，导致视网膜正常血管化过程受阻，局部的血管内皮细胞在局部微环境的VEGF驱使下，形成已成的新生血管增殖，导致视网膜新生血管的形成（相关的结果正在论文撰写中）。目前正在进行的完善P12、P15和P17骨髓的EPCs的迁移试验，P12及P17血液及骨髓的流式细胞仪细胞计数，完善论文后投稿。在下一步的研究中，我们将应用PBA等分子伴侣对骨髓EPCs的UPR反应进行干预，观察其增殖能力及迁移能力的影响，并探索全身用药对骨髓EPCs动员的数量的影响，为临床治疗提供新的方案。